CN103532483A - 一种单立柱式太阳能模组支架结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单立柱式太阳能模组支架结构，包括单根立柱、活动支座、俯仰机构、水平回转减速机，所述俯仰机构包括俯仰支撑架及链条回转单元，太阳能模组平铺装于该俯仰支撑架上；所述水平回转减速机安装在立柱的顶部，活动支座装于该水平回转减速机的动盘上，链条回转单元的俯仰减速电机装在活动支座上，其链轮装在俯仰减速电机的动盘上，该链条回转单元采用开式链条传动，其链条装于俯仰支撑架的转动主梁上，该转动主梁装在活动支座上，俯仰支撑架通过转动主梁上的链条与链轮连接，由活动支座上的俯仰减速电机带动做竖直俯仰运动。本发明可随光照条件变化进行调整，实现对太阳光的实时跟踪，从而使太阳能发电模组达到最大的工作效率。

Description

一种单立柱式太阳能模组支架结构
技术领域
本发明涉及太阳能发电设备的技术领域，尤其是指一种可随太阳入射光变化而进行旋转定位的单立柱式太阳能模组支架结构。
背景技术
众所周知，太阳能是最洁净的一种能源，取之不尽，用之不竭，而太阳能发电是一种持续的可再生能源发电技术。太阳能发电技术是把一定面积上的太阳光汇聚在一个狭小的太阳能电池上，通过光电转换产生电能。这就要求太阳光能垂直入射太阳能电池板，因而支架设计要求采用可跟踪太阳入射光的支架系统。
目前，普遍应用的单立柱式太阳能模组支架中，多采用推杆结构来实现太阳能模组的俯仰运动。但推杆结构具有受力点面积小，且容易抖动的缺点，限定了太阳能模组支架的面积，同时架构的结构也较为复杂，支架刚度要求很高，才能保证太阳能模组的跟踪精度。
有鉴于此，本设计人针对现有的立柱式太阳能模组支架结构进行了研究改进，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、实用、稳定、可靠、高效的可随太阳入射光变化而进行旋转定位的单立柱式太阳能模组支架结构。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种单立柱式太阳能模组支架结构，包括有单根立柱、活动支座、俯仰机构以及用于带动活动支座和俯仰机构做水平旋转运动的水平回转减速机，所述俯仰机构包括有俯仰支撑架及用于带动该俯仰支撑架实现竖直俯仰运动的链条回转单元，太阳能模组平铺装于该俯仰支撑架上；其中，所述水平回转减速机安装在立柱的顶部，活动支座装于该水平回转减速机的动盘上，链条回转单元的俯仰减速电机装在活动支座上，其链轮安装在俯仰减速电机的动盘上，该链条回转单元采用开式链条传动，其链条装于俯仰支撑架的转动主梁上，同时，该转动主梁活动安装在活动支座上，俯仰支撑架通过转动主梁上的链条与链轮连接，由活动支座上的俯仰减速电机带动做竖直俯仰运动。
所述链条回转单元包括有链轮、俯仰减速电机、链条、链条定位块、链条接头、链条定位杆，其中，所述链条定位块固定在转动主梁的焊接圆盘上，链条定位杆上装有用于调节链条张紧的碟簧，并通过碟簧座安装在链条定位块上，链条接头安装在该链条定位杆上，链条的一端固定在链条定位块上，其另一端依次绕过焊接圆盘和链轮后固定在链条接头上。
所述俯仰支撑架包括有转动主梁、支撑翼板、翼板座、支撑杆，其中，所述转动主梁上分别设置有焊接圆盘和轴承，该转动主梁上的轴承装于活动支座两侧的轴承座上；所述支撑翼板有多个对称分布在转动主梁的相对两侧，且同一侧的支撑翼板均沿转动主梁的长度方向间隔并列排布，并通过各自相应的翼板座固定在转动主梁上；所述支撑杆有多根横跨在转动主梁两侧的支撑翼板上，并从一侧的支撑翼板往另一侧的支撑翼板的方向间隔并列排布，同时，该多根支撑杆平行于转动主梁，太阳能模组安装在该多根支撑杆上的相应太阳能模组安装位处。
所述俯仰支撑架上设有用于抵消俯仰支撑架形变的拉筋结构，其中，所述拉筋结构对应设在支撑杆相对太阳能模组的另一侧，其是以转动主梁为对称中心线的多边形结构，该多边形结构相对称的两部分均主要由正反扣长螺母，正、反扣拉筋和拉筋支撑板组成；拉筋支撑板安装在相应的支撑翼板上，且作为多边形结构的一边，同时，该多边形结构除拉筋支撑板外的其它边，其一端固定在相应的拉筋支撑板上，其另一端固定在相应的翼板座上；上述多边形结构除拉筋支撑板外的其它边均是由正反扣长螺母和正、反扣拉筋构成，正、反扣拉筋分别安装在相应的正反扣长螺母上，且通过调节拉筋和螺母间的扣合长度来抵消俯仰支撑架形变。
所述转动主梁上设有用于抵消转动主梁形变的管架支撑，该管架支撑采用螺栓固定安装，通过自身的固定长度来抵消转动主梁的形变。
所述多根支撑杆上的太阳能模组安装位处均装有用于调整相应太阳能模组安装平面的弹簧，以使全部太阳能模组的上平面保持一致。
所述支撑翼板为三角形结构。
本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
1、通过固定在立柱上的水平回转减速机实现太阳能模组的水平转动，通过活动支座上的俯仰减速电机带动链条传动，实现太阳能模组的竖直俯仰，且采用了开式链条传动，通过链轮和焊接圆盘之间的大传动比，有效地降低了俯仰减速电机所需的扭矩,同时再加上电机控制达到预定的转动角度，使太阳能模组始终垂直于太阳光的入射方向，达到最大的工作效率；
2、俯仰支撑架采用了支撑翼板结构，结构简单稳定，同时采用了拉筋结构和管架支撑，大大减小了支撑架变形，进而很大程度上克服了支撑架抖动的问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明除去立柱和链条回转单元后的结构示意图。
图3为本发明的链条传动的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1至图3所示，本实施例所述的单立柱式太阳能模组支架结构，包括有单根立柱1、活动支座2、俯仰机构3以及用于带动活动支座2和俯仰机构3做水平旋转运动的水平回转减速机4，所述俯仰机构3包括有俯仰支撑架301及用于带动该俯仰支撑架301实现竖直俯仰运动的链条回转单元302，太阳能模组平铺装于该俯仰支撑架301上；其中，所述立柱1的底部法兰盘固定连接到地桩上，其顶部的法兰盘上安装有水平回转减速机4，活动支座2装于该水平回转减速机4的动盘上，该活动支座2的两侧均装有轴承座201，用于支撑俯仰支撑架301的转动主梁301-1，链条回转单元302的俯仰减速电机302-2装在活动支座2上，其链轮302-1安装在俯仰减速电机302-2的动盘上，该链条回转单元302采用开式链条传动，其链条302-3装于俯仰支撑架301的转动主梁301-1上，同时，该转动主梁301-1活动安装在活动支座2上，俯仰支撑架301通过转动主梁301-1上的链条302-3与链轮302-1连接，由活动支座2上的俯仰减速电机302-2带动做竖直俯仰运动。
所述链条回转单元302包括有链轮302-1、俯仰减速电机302-2、链条302-3、链条定位块302-4、链条接头302-5、链条定位杆302-6，其中，所述链条定位块302-4固定在转动主梁301-1的焊接圆盘301-1-1上，为减小链条302-3的传动间隙，链条定位杆302-6上装有用于调节链条302-3张紧的碟簧302-7，并通过碟簧座302-8安装在链条定位块302-4上，链条接头302-5安装在该链条定位杆302-6上，链条302-3的一端固定在链条定位块302-4上，其另一端依次绕过焊接圆盘301-1-1和链轮302-1后固定在链条接头302-5上。工作时，俯仰减速电机302-2带动链轮302-1转动，由链条传动带动俯仰支撑架301做俯仰运动,且采用了开式链条传动，通过链轮302-1和焊接圆盘301-1-1之间的大传动比，有效地降低了俯仰减速电机302-2所需的扭矩。
所述俯仰支撑架301包括有转动主梁301-1、支撑翼板301-2、翼板座301-3、支撑杆301-4，其中，所述转动主梁301-1上分别设置有焊接圆盘301-1-1和轴承，该焊接圆盘301-1-1用于固定链条定位块302-4，并对链条302-3进行导向，该转动主梁301-1上的轴承装于活动支座2两侧的轴承座201上；所述支撑翼板301-2为三角形结构，结构简单稳定，在本实施例中该支撑翼板301-2有多个对称分布在转动主梁301-1的相对两侧，且同一侧的支撑翼板301-2均沿转动主梁301-1的长度方向等距间隔并列排布，并通过各自相应的翼板座301-3固定在转动主梁301-1上；所述支撑杆301-4有多根横跨在转动主梁301-1两侧的支撑翼板301-2上，并从一侧的支撑翼板往另一侧的支撑翼板的方向等距间隔并列排布，同时，该多根支撑杆301-4平行于转动主梁301-1，且其长度方向与转动主梁301-1的梁身相一致；太阳能模组安装在该多根支撑杆301-4上的相应太阳能模组安装位处，并且，该多根支撑杆301-4上的太阳能模组安装位处均装有用于调整相应太阳能模组安装平面的弹簧，以使全部太阳能模组的上平面保持一致。
此外，为了使整个俯仰支撑架301保持良好的刚度和稳定性，本实施例所述俯仰支撑架301上分别设有用于抵消俯仰支撑架形变的拉筋结构303及用于抵消转动主梁形变的管架支撑304，其中，所述拉筋结构303对应设在支撑杆301-4相对太阳能模组的另一侧，其是以转动主梁301-1为对称中心线的多边形结构，而在本实施例中该多边形结构具体为六边形结构，该六边形结构相对称的两部分均主要由正反扣长螺母303-1，正、反扣拉筋303-2、303-3和拉筋支撑板303-4组成；拉筋支撑板303-4安装在相应的支撑翼板301-2上，且作为六边形结构的一边，同时，该六边形结构除拉筋支撑板303-4外的其它边，其一端固定在相应的拉筋支撑板303-4上，其另一端固定在相应的翼板座301-3上；上述六边形结构除拉筋支撑板303-4外的其它边均是由正反扣长螺母303-1和正、反扣拉筋303-2、303-3构成，正、反扣拉筋303-2、303-3分别安装在相应的正反扣长螺母303-1上，且通过调节拉筋和螺母间的扣合长度来抵消俯仰支撑架形变；所述管架支撑304为稳定三角形结构，采用螺栓固定安装，通过自身的固定长度来抵消转动主梁的形变。
在采用以上方案后，工作时，本发明的水平回转减速机4和俯仰减速电机302-2在控制器的作用下使太阳能模组进行水平旋转和俯仰运动，从而使太阳能模组和太阳入射光始终保持垂直，进而最大程度上提高太阳能模组的发电效率。这相比现有技术，本发明的结构简单、稳定可靠、效率高，是一款理想实用的可随太阳入射光变化而进行旋转定位的立柱式太阳能模组支架，值得推广。
以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种单立柱式太阳能模组支架结构，其特征在于：包括有单根立柱（1）、活动支座（2）、俯仰机构（3）以及用于带动活动支座（2）和俯仰机构（3）做水平旋转运动的水平回转减速机（4），所述俯仰机构（3）包括有俯仰支撑架（301）及用于带动该俯仰支撑架（301）实现竖直俯仰运动的链条回转单元（302），太阳能模组平铺装于该俯仰支撑架（301）上；其中，所述水平回转减速机（4）安装在立柱（1）的顶部，活动支座（2）装于该水平回转减速机（4）的动盘上，链条回转单元（302）的俯仰减速电机（302-2）装在活动支座（2）上，其链轮（302-1）安装在俯仰减速电机（302-2）的动盘上，该链条回转单元（302）采用开式链条传动，其链条（302-3）装于俯仰支撑架（301）的转动主梁（301-1）上，同时，该转动主梁（301-1）活动安装在活动支座（2）上，俯仰支撑架（301）通过转动主梁（301-1）上的链条（302-3）与链轮（302-1）连接，由活动支座（2）上的俯仰减速电机（302-2）带动做竖直俯仰运动。
2.根据权利要求1所述的单立柱式太阳能模组支架结构，其特征在于：所述链条回转单元（302）包括有链轮（302-1）、俯仰减速电机（302-2）、链条（302-3）、链条定位块（302-4）、链条接头（302-5）、链条定位杆（302-6），其中，所述链条定位块（302-4）固定在转动主梁（301-1）的焊接圆盘（301-1-1）上，链条定位杆（302-6）上装有用于调节链条（302-3）张紧的碟簧（302-7），并通过碟簧座（302-8）安装在链条定位块（302-4）上，链条接头（302-5）安装在该链条定位杆（302-6）上，链条（302-3）的一端固定在链条定位块（302-4）上，其另一端依次绕过焊接圆盘（301-1-1）和链轮（302-1）后固定在链条接头（302-5）上。
3.根据权利要求1所述的单立柱式太阳能模组支架结构，其特征在于：所述俯仰支撑架（301）包括有转动主梁（301-1）、支撑翼板（301-2）、翼板座（301-3）、支撑杆（301-4），其中，所述转动主梁（301-1）上分别设置有焊接圆盘（301-1-1）和轴承，该转动主梁（301-1）上的轴承装于活动支座（2）两侧的轴承座（201）上；所述支撑翼板（301-2）有多个对称分布在转动主梁（301-1）的相对两侧，且同一侧的支撑翼板（301-2）均沿转动主梁（301-1）的长度方向间隔并列排布，并通过各自相应的翼板座（301-3）固定在转动主梁（301-1）上；所述支撑杆（301-4）有多根横跨在转动主梁（301-1）两侧的支撑翼板（301-2）上，并从一侧的支撑翼板往另一侧的支撑翼板的方向间隔并列排布，同时，该多根支撑杆（301-4）平行于转动主梁（301-1），太阳能模组安装在该多根支撑杆（301-4）上的相应太阳能模组安装位处。
4.根据权利要求3所述的单立柱式太阳能模组支架结构，其特征在于：所述俯仰支撑架（301）上设有用于抵消俯仰支撑架形变的拉筋结构（303），其中，所述拉筋结构（303）对应设在支撑杆（301-4）相对太阳能模组的另一侧，其是以转动主梁（301-1）为对称中心线的多边形结构，该多边形结构相对称的两部分均主要由正反扣长螺母（303-1），正、反扣拉筋（303-2、303-3）和拉筋支撑板（303-4）组成；拉筋支撑板（303-4）安装在相应的支撑翼板（301-2）上，且作为多边形结构的一边，同时，该多边形结构除拉筋支撑板（303-4）外的其它边，其一端固定在相应的拉筋支撑板（303-4）上，其另一端固定在相应的翼板座（301-3）上；上述多边形结构除拉筋支撑板（303-4）外的其它边均是由正反扣长螺母（303-1）和正、反扣拉筋（303-2、303-3）构成，正、反扣拉筋（303-2、303-3）分别安装在相应的正反扣长螺母（303-1）上，且通过调节拉筋和螺母间的扣合长度来抵消俯仰支撑架形变。
5.根据权利要求1所述的单立柱式太阳能模组支架结构，其特征在于：所述转动主梁（301-1）上设有用于抵消转动主梁形变的管架支撑（304），该管架支撑（304）采用螺栓固定安装，通过自身的固定长度来抵消转动主梁的形变。
6.根据权利要求3所述的单立柱式太阳能模组支架结构，其特征在于：所述多根支撑杆（301-4）上的太阳能模组安装位处均装有用于调整相应太阳能模组安装平面的弹簧，以使全部太阳能模组的上平面保持一致。
7.根据权利要求3所述的单立柱式太阳能模组支架结构，其特征在于：所述支撑翼板（301-2）为三角形结构。
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